Автоматизация деаэраториых установок

Деаэраторная установка служит для удаления из питательной воды растворенных в ней газов, в частности кислорода и углекислоты, присутствие которых в питательной воде недопустимо, так как вызывает ржавление (коррозию) внутренних поверхностей кипятильных трубок и барабанов котла. Деаэрация питательной воды на тепловых электростанциях происходит в термических деаэраторах, действие которых основано на том, что количество растворенных в воде газов при повышении температуры уменьшается. При нагреве воды до температуры кипения все растворенные в ней газы выделяются в виде пузырьков и могут быть удалены. Деаэрация с равным успехом происходит при любом давлении, необходимо лишь выполнить условие нагрева воды до температуры кипения. На электростанциях чаще всего применяются деаэраторы, работающие при постоянном давлении 0,12—0,125 МПа (атмосферные) или 0,6—0,7 МПа (высокого давления). Существуют также деаэраторы вакуумного типа, работающие при давлении ниже атмосферного.

Нагрев воды происходит в деаэрационной колонке, где вода, поданная сверху и разделенная на струи, сливается вниз по дырчатым лоткам. В нижнюю часть деаэрационной колонки подается греющий пар от одного из отборов турбины или из другого источника. Скопившиеся в верхней части объема деаэратора газы удаляются вместе с небольшим количеством пара через охладитель в атмосферу. В охладителе пар конденсируется, отдавая свое тепло на подогрев охлаждающей воды. Конденсат пара возвращается в деаэратор. Деаэрационная колонка устанавливается на баке - аккумуляторе, из которого обработанная вода подается к питательным насосам. Условия надежности работы насосов требуют, чтобы вода поступала к насосу под некоторым избыточ­ным давлением. С этой целью применяются деаэраторы высокого давления, устанавливаемые на верхних отметках здания электростанции, значительно выше насосов.

Уровень воды в баках деаэраторов служит показа­телем баланса между расходом питательной воды котлами и приходом конденсата от турбины. Этот уровень поддерживается постоянным путем подачи в основной шток конденсата турбины химически обработанной или дистиллированной воды, компенсирующей потери воды и пара по всему энергетическому циклу электростанции. На чисто конденсационных электростанциях эта добавка обычно не превышает 1-2% общего расхода, но на ТЭЦ, особенно работающих с отдачей пара на производство, может иметь значительно большую величину. Добавочную воду обычно подают непосредственно в колонку деаэратора или в конденсатор, откуда она проходит весь путь регенеративного подогрева вместе с основным конденсатом турбины. В последнем случае предварительная деаэрация добавочной воды происходит в конденсаторе турбины.

В соответствии с технологическим процессом деаэрационная установка оборудуется двумя автоматическими регуляторами подачи греющего пара и добавочной воды.

Подачу греющего пара в деаэратор регулируют, поддерживая постоянным давление в деаэрационной головке. Возможность ведения режима деаэрации воды по давлению, а не по температуре вызвана тем, что в го­ловке деаэратора находится смесь воды и пара, нагретых до температуры насыщения. В этом случае давление среды в головке деаэратора однозначно определяет се температуру. Преимущество такого способа регулирования заключается в значительно меньшей инерционности измерения давления по сравнению с измерением температуры. Кроме того, представляет затруднение выбор представительной точки измерения температуры в деаэраторе. В то же время давление во всех точках парового пространства деаэратора одинаково.

Регулятор уровня может работать с неравномерностью, так как поддерживать строго постоянный уровень при разных нагрузках в установившихся состояниях не требуется.

Установку, состоящую из нескольких деаэраторов, работающих параллельно, оснащают общими для всех деаэраторов авторегуляторами давления и уровня. При оборудовании каждого из деаэраторов самостоятельными регуляторами регулирование происходит неустойчиво, с перекосами по уровню и давлению, что приводит к ухудшению качества деаэрации. Применение общих авторегуляторов требует, чтобы баки всех деаэраторов группы были соединены между собой в области водяно­го и парового пространства перемычками из труб большогосечения. На станциях с поперечными связями, имеющих большое число деаэраторов, применяется разделение питательно-деаэрационных установок на две или больше групп, работающих самостоятельно и не связанных между собой.

На рис. 5-4 показана принципиальная схема автоматизации установки, имеющей три деаэратора, соединен­ных в одну группу. Установка состоит из баков 1, соединенных между собой водяной 2 и паровой 3 перемычками. На группу деаэраторов установлен один общий регулятор уровня 4, управляющий подачей добавочной химически обработанной воды в деаэрирующие колонки всех баков. Перед каждой колонкой на подводе добавочной воды установлены дроссельные диафрагмы 5, с помощью которых при наладке выравнивают поступление воды во все баки.

Рис 5-4. Принципиальная схема автоматизации установки, состоящей из трех параллельно действующих деаэраторов, одинакового давления.

Подача греющего пара в деаэрирующие колонки управляется общим регулятором давления 6, клапан которого установлен на перемычке между сборной линией 7 греющего пара и паровым коллектором 3 деаэраторов. Дроссельные диафрагмы 8 служат для выравнивания потоков пара при настройке.

Для автоматизации деаэраторных установок небольшой пропускной способности применяют автоматические регуляторы прямого действия или гидравлические регуляторы, работающие водой, отведенной из регулируемого потока.

Рис. 5-5. Схема автоматизации питательно-деаэраторной установки блока 200 тыс. квт.

конденсат

греющий пар

На рис. 5-5 показана деаэраторная установка блока 200 Мвт, схема регенеративного подогрева питательной воды для которой изображена на рис. 5-1. Установка состоит из двух деаэраторов высокого давления (0,6 МПа) и деаэратора атмосферного типа (0,12 МПа), обслуживающе­го испарители добавочной воды. Конденсат от ПНД-4 поступает в колонки обоих деаэраторов, равномерно распределяясь между ними. Пройдя деаэраторы, вода попадает во всасывающий коллектор питательных насосов и через подогреватели высокого давления нагнетается в котел.

При нормальной работе греющий пар подается в деаэраторы из III отбора турбины. При падении давления в III отборе по блокировке от контактного манометра закрывается задвижка 1 на линии подачи пара от III отбора и от ее концевого выключателя открывается задвижка 2 на подводе пара второго отбора. При восстановлении давления в III отборе схема автоматически возвращается в исходное состояние. Давление в деаэраторах поддерживается общим для обоих баков автома­тическим регулятором РД—Д6, воздействующим при нормальном режиме на клапан 1КРД-Д6, на линии греющего пара. При растопке питание деаэраторов паром переводится на магистраль 6 ат, получающую пар от посторонних (для данного блока) источников.

Деаэраторная установка 6 ат оборудована общим для обоих баков регулятором уровня РУ-Д6, воздействующим последовательно на два регулирующих клапана или дву­мя регуляторами, каждый из которых управляет одним из этих регулирующих органов. Уровень регулируется изменением расхода подпиточной воды, получаемой из цеха химводоочистки. Предусматривается возможность подачи химически очищенной или химически обработанной воды через испарительную установку или непосредственно в конденсатор турбины.